DELIGHT - DEbonding of LIGHTweight structures

In Zusammenarbeit mit:  PCCL Polymer Competence Center

Call name: FFG-Mobilität der Zukunft

Sondierungsprojekt

Das Kleben gewinnt in nahezu allen Industriesparten einen immer größeren Stellenwert, da es ein attraktives Verfahren zum Fügen unterschiedlicher (Leichtbau-) Materialen ermöglicht. Im Hinblick auf Recycling bzw. Reparaturen einzelner Fügeteile stellt jedoch das Wiederlösen von Klebeverbindungen eine Herausforderung dar. Aktuell verwendete Methoden sind überwiegend mechanische, thermische oder chemischen Verfahren, welche meist arbeits- und zeitaufwändig sind und zu einer Schädigung oder Zerstörung der Fügeteile führen.

Im Sinne der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung knüpft hier das vorliegende Sondierungsprojekt an, indem es das Konzept des „debonding on demand“ zum gezielten Lösen von Klebeverbindungen adressiert. Hierzu kommen Polymere mit kovalenten adaptiven Netzwerken, im speziellen Polyurethan-basierende Vitrimere, zum Einsatz. Diese besitzen dynamische (d.h. reversible) kovalente Bindungen, die dazu führen, dass Vitrimere Eigenschaften vergleichbar mit Duromeren besitzen und gleichzeitig wie thermoplastische Materialen (wieder) verarbeitbar sind. Polyurethanklebstoffe sind im Automobilbau stark vertreten, dementsprechend bieten Vitrimere auf Polyurethanbasis ein hohes Potential für die Anwendung im Fahrzeugbau. Ihre Einsatzfähigkeit als Klebstoff zum Fügen von Fahrzeug-Bauteilen wurde jedoch bisher nicht untersucht. Im gegenständlichen Projekt soll folglich die Einsatzfähigkeit von Polyurethanbasierten Vitrimeren als Klebstoff für den Automobilbau validiert werden. Dazu soll ihre Haftung auf im Fahrzeugbau zum Einsatz kommenden, für den Leichtbau typischen Werkstoffen und sich daraus ergebenden hybriden Kombinationen sowie ihre Beständigkeit in für den Fahrzeugbau relevanten Alterungs- bzw. Korrosionstests untersucht werden. Des Weiteren wird die gezielte Trennbarkeit von Klebeverbindungen mit diesem Polymertyp bewertet, im Speziellen nach erfolgten Alterungs- bzw. Korrosionsuntersuchungen. Da Polyurethan-basierte Vitrimere bisher für den Einsatz als Klebstoff nicht optimiert sind, werden die in diesem Projekt generierten Ergebnisse die aktuellen Einsatzgrenzen des untersuchten Polymers aufzeigen sowie Ansatzpunkte für zukünftige Weiterentwicklungen für die Anwendung als reversibler Klebstoff im Automobilbau liefern. Somit wird die Basis für eine neue Fügemethode mit Recyclingpotential gelegt.